Patent DE-102017119847-B4 (DE)
Title: Fehlerrobuste und energieeffiziente Energieversorgung Vorrichtung zur Versorgung einer Mehrzahl von LED-Gruppen mit elektrischer Energie basierend auf der Erfassung der Spannungsabfälle über deren Stromquellen
Inventor: SCHMITZ CHRISTIAN
IPC: H05B47/185
Filed: 2017-08-29
Granted: 2023-12-28
Abstract: Eine Vorrichtung zur Versorgung einer Mehrzahl von LED-Gruppen (L1,1, L,1,2,...,L1,j1, ...L1,n1; L2,1, L,2,2,...,L2,j2, ...L2,n2;......... Lk,1, L,k,2,...,Lk,jk, ...Lk,nk;........ Lm,1, L,m,2,..,Lm,jm, ...Lm,nm) mit elektrischer Energie umfassend- mindestens einen Steuer-IC (ICk,Ik);- eine Mehrzahl von Stromquellen (Iq1,1, Iq1,2,.... Iq1,j1,.... Iq1,n1; Iq2,1, Iq2,2,.... Iq2,j2,.... Iq2,n2; Iqk,1, Iqk,2,.... Iqk,jk,.... Iqk,nk; Iqm,1, Iqm,2,.... Iqm,jm,.... Iqm,nm), die jeweils den besagten LED-Gruppen (L1,1, L,1,2,...,L1,j1, ...L1,n1; L2,1, L,2,2,...,L2,j2, ...L2,n2;...... Lk,1, L,k,2,...,Lk,jk, ...Lk,nk;........ Lm,1, L,m,2,...,Lm,jm, ...Lm,nm) zugeordnet sind,• wobei jede der Stromquellen (Iqk,j, mit 1≤k≤m und 1≤j≤nm) dafür eingerichtet und vorgesehen ist, im ordnungsgemäßen Betrieb jeweils einen elektrischen Strom (Ik,j,mit 1≤k≤m und 1≤j≤nm) durch die jeweils angeschlossene LED-Gruppe (Lk,j, mit 1≤k≤m und 1≤j≤nm) der Mehrzahl der LED-Gruppen (L1,1, L,1,2,...,L1,j1, ...L1,n1; L2,1, L,2,2,...,L2,j2, ...L2,n2;......... Lk,1, L,k,2,...,Lk,jk, ...Lk,nk;........ Lm,1, L,m,2,...,Lm,jm, ...Lm,nm) in Höhe eines jeweils zugeordneten festgelegten oder einstellbaren Stromquellenstroms (Ik,j, mit 1≤k≤m und 1≤j≤nm) zu treiben und• wobei der mindestens eine Steuer-IC (ICk,Ik) mindestens eine der Stromquellen (Iqk,j, mit 1≤k≤m und 1≤j≤nm) umfasst;- Erfassungsvorrichtungen (MQk1,jk1, mit 1≤k1≤m und 1<jk1<nk1; MQk2,jk2, mit 1≤k2≤m und 1≤jk2≤nk2;) zur Erfassung der mindestens zwei Spannungswerte (VQk1,jk1, mit 1≤k1≤m und 1<jk1<nk1:VQk2,jk2, mit 1≤k2≤m und 1≤jk2≤nk2) mindestens zweier Spannungsabfälle über mindestens zwei Stromquellen (Iqk1,jk1, mit 1≤k1≤m und 1<jk1<nk1; Iqk2,jk2, mit 1≤k2≤m und 1≤jk2≤nk2) der Mehrzahl von Stromquellen (Iq1,1, Iq1,2..... Iq1,j1,.... Iq1,n1; Iq2,1, Iq2,2,.... Iq2,j2,.... Iq2,n2; Iqk,1, Iqk,2,.... Iqk,jk,... Iqk,nk; Iqm,1, Iqm,2,.... Iqm,jm,.... Iqm,nm) zur Bildung eines mindestens zweidimensionalen Spannungswertvektors (Vec) aus den mindestens zwei so erfassten Spannungswerten (VQk1,jk1, mit 1≤k1≤m und 1≤jk1≤nk1; VQk2,jk2, mit 1≤k2≤m und 1≤jk2≤nk2) jeweils mindestens einer der mindestens zwei Stromquellen (lqk1,jk1, mit 1≤k1≤m und 1<jk1<nk1; Iqk2,jk2, mit 1≤k2≤m und 1≤jk2≤nk2),• wobei der mindestens eine Steuer-IC (ICk,Ik) mindestens eine der Erfassungsvorrichtungen (MQk1,jk1, mit 1≤k1≤m und 1<jk1<nk1; MQk2,jk2, mit 1≤k2≤m und 1<jk2<nk2;) umfasst;- eine Spannungsvektordimensionsverminderungseinheit (VDVM),• die mindestens zwei erfasste Spannungswerte (VQk1,jk1, mit 1≤k1≤m und 1≤jk1≤nk1; VQk2,jk2, mit 1≤k2≤m und 1≤jk2≤nk2) des Spannungsvektors (Vec) durch Ermittlung je eines Bewertungswerts (BQk1,jk1, mit 1≤k1≤m und 1≤jk1≤nk1; BQk2,jk2, mit 1≤k2≤m und 1≤jk2≤nk2) des jeweiligen Spannungswerts (VQk1,jk1, mit 1≤k1≤m und 1<jk1<nk1; VQk2,jk2, mit 1≤k2≤m und 1≤jk2≤nk2) bewertet und• mindestens den Spannungswert des Spannungsvektors (Vec) verwirft, dessen Bewertungswert einen Schwellwert (SWV) über- oder unterschreitet, wobei ein reduzierter Spannungsvektor (VecR) durch die Spannungsvektordimensionsverminderungseinheit (VDVM) aus dem Spannungsvektor (Vec) erzeugt wird, und• wobei der Schwellwert (SWV) auch ein anderer Spannungswert (VQk1,jk1, mit 1≤k1≤m und 1<jk1<nk1; VQk2,jk2, mit 1≤k2≤m und 1≤jk2≤nk2) des Spannungsvektors (Vec) oder dessen Bewertungswert (BQk1,jk1, mit 1≤k1≤m und 1≤jk1≤nk1; BQk2,jk2, mit 1≤k2≤m und 1≤jk2≤nk2) sein kann;- einen regelbaren Spannungswandler (DCDC), insbesondere ein Schaltnetzteil, für die geregelte Energieversorgung der LED-Gruppen (Lk,1, mit 1≤k≤m und 1≤j≤nm) und zur Einspeisung der elektrischen Ströme (Ik,j, mit 1≤k≤m und 1≤j≤nm) in die LED-Gruppen (Lk,1, mit 1≤k≤m und 1≤j≤nm);- einen Controller (CTR) der dazu geeignet und vorgesehen ist, die Ausgangsspannung (Vsup) des Spannungswandlers (DCDC) mittels eines Regelsignals (Rv) mit einer Regelcharakteristik basierend auf dem minimalen Spannungswert des reduzierten Spannungsvektors (VecR) zu regeln;- mindestens einen Steuer-IC-Controller (ICCTRk1,jk1, ICCTRk2,jk2),• der Teil des Steuer-ICs (ICk,Ik) ist und• der pulsweiten modulierte Signale (CPWM) für die Ansteuerung von Schaltern oder Stromquellen (Iqk,jk, mit 1≤k≤m und 1≤jk≤nk) zum Modulieren der LED-Gruppen (Lk,1, mit 1≤k≤m und 1≤j≤nm) bereitstellt und• der dem Controller (CTR) und/oder der Spannungsvektordimensionsverminderungseinheit (VDVM) den mindestens einen erfassten Spannungswert (VQk1,jk1, mit 1≤k1≤m und 1≤jk1≤nk1; VQk2,jk2, mit 1≤k2≤m und 1≤jk2≤nk2) des Spannungsvektors (Vec) übermittelt bzw. die mindestens zwei erfassten Spannungswerte (VQk1,jk1, mit 1≤k1≤m und 1<jk1<nk1; VQk2,jk2, mit 1≤k2≤m und 1≤jk2≤nk2) des Spannungsvektors (Vec) übermittelt, wenn die Vorrichtung nur einen Steuer-IC (ICk,Ik) umfasst,• wobei zumindest der Spannungswert (VQk,i, mit 1≤k≤m und 1≤j≤nm) des Spannungsvektors (Vec) mit dem zweit geringsten Betrag des Spannungswerts oder N-ten geringsten Betrag des Spannungswerts, mit 1<N<n, durch die Spannungsvektordimensionsverminderungseinheit (VDVM) verworfen wird, um den reduzierten Spannungsvektor (VecR) zu bilden oder• wobei zumindest der Spannungswert (VQk,i, mit 1≤k≤m und 1≤j≤nm) des Spannungsvektors mit dem betragsmäßig zweit größten Spannungswert oder N-ten größten Spannungswert, mit 1<N<n, durch die Spannungsvektordimensionsverminderungseinheit (VDVM) verworfen wird, um den reduzierten Spannungsvektor (VecR) zu bilden.